倒计时计时器

华北科技学院课程设计

一.设计任务和要求

倒计时计时器的用途很广泛。它可以用做定时，控制被定时的电器的工作状态，实现定时开或者定时关，最长定时时间为999分钟。它还可以用做倒计时记数，最长记时时间为999秒，有三位数码管显示记数状态。用三个可预置数的减计数器组成三个二-十进制减计数器。用三个译码器和三个LED数码显示器，COMSS电路组成秒/分选择器。另外有控制电路，控制器随着计数器计数的状态发生改变，计时期间，用电气开关断开。当计时完毕时，用电气开关闭合。

(1)用三个可预置数的减计数器组成三个二-十进制减计数器。 (2)用三个译码器和三个LED数码显示器，COMSS电路组成秒/分选择器。

二.设计的作用与目的

(1) 实现定时开或者定时关，最长定时时间为999分钟。 (2）用做倒计时记数，最长记时时间为999秒。

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三.倒计时计时器的设计

1.倒计时计时器系统概述

用时钟脉冲发生器来产生频率为1Hz的脉冲，即输出周期为1秒的方波脉冲，将该方波脉冲信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，显示十进制数，或者将该方波脉冲信号送到减法计数器CD40110的CP减计数脉冲端,通过计数器把8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、译码显示电路的显示。在74LS192输入端设置4个开关，通过开关的高低电平状态从而实现999秒内任意时间的倒计时。在电路中加入停止器使其倒计时到000时停止计时并且蜂鸣器响。

系统设计框图如图1

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图1系统设计框图

2. 555定时器制成多谐振荡器

多谐振荡器是一种自激振荡器，接通电源后不需外加触发便能产生矩形脉冲。 我们用555定时器构成多谐振荡器的原理很简单,只要将施密特触发器的反相输出端经RC积分电路接回输入端即可。当接通电源以后,因为电容上的初始电压为0,所以输出为高电平,并开始经电阻R向电容C充电,当充到输入电压为Vi=Vt+时,输出电压跳变为低电平,电容C又经过电阻R开始放电。当放至Vi=Vt-时,输出电位又跳变为高电平,电容C重新开始充电,如此周而复始,电路便不停的振荡。振荡周期为T=T1+T2=(R1+2R2)CLn2。

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3.计数器电路的原理与分析

计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。本次课程设计中选用74LS192来实现要求的减法计数功能。74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。

74LS192其引脚排列及逻辑符号如图2

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